สายการบินแรกที่ซานตามาเรียคือ Pacific Seaboard Air Lines ในปี 1933 Pacific Seaboard ได้กำหนดตารางบินBellanca CH-300 วันละสองเที่ยวบินไป ยังลอสแอนเจลิส - ซานตาบาร์บารา - ซานตามาเรีย - ซานลุยส์โอบิสโป - ปาโซโรเบิลส์ - มอนเทอเรย์ - ซาลินาส - ซานโฮเซ - ซานฟรานซิสโก^{[ 7 ]}หลังจากได้รับสัญญาขนส่งไปรษณีย์ Pacific Seaboard ได้ย้ายการดำเนินงานทั้งหมดไปยังฝั่งตะวันออกของสหรัฐอเมริกาในปี 1934 เปลี่ยนชื่อเป็นChicago and Southern Air Linesและในปี 1953 ถูกซื้อกิจการและควบรวมเข้ากับDelta Air Lines [ ^{8 ] เครื่องบิน} Douglas DC-3 ของ Southwest Airways เริ่มให้บริการในช่วงทศวรรษ 1940 ตารางเวลาวันที่ 1 มิถุนายน 1947 ระบุเที่ยวบินไปกลับวันละสามเที่ยวบินไปยังลอสแอนเจลิส-อ็อกซ์นาร์ด-ซานตาบาร์บารา-ซานตามาเรีย-ซานลุยส์โอบิสโป-โคอาลิงกา-มอนเทอเรย์-ซานตาครูซ/วัตสันวิลล์-ซานโฮเซ/มอฟเฟตต์ฟิลด์-ซานฟรานซิสโก^{[ 9 ]} สายการ บิน Southwest เปลี่ยนชื่อเป็นPacific Air Linesและให้บริการเครื่องบินMartin 4-0-4และFairchild F-27ไปยังซานตามาเรียในช่วงทศวรรษ 1960 Pacific รวมกิจการกับBonanza Air LinesและWest Coast Airlinesเพื่อก่อตั้ง Air West ในปี 1968 ซึ่งต่อมากลายเป็นHughes Airwestในปี 1970 จากนั้น Hughes Airwest ก็ให้บริการซานตามาเรียด้วย เครื่องบิน McDonnell Douglas DC-9-30และFairchild F-27 [ ^{10 ] ใน}ปี 1974 และ 1975 Hughes Airwest ให้บริการ เครื่องบินเจ็ต McDonnell Douglas DC-9 Series 30 ไปยังลอสแอนเจลิสและซานฟรานซิสโก^{[ 11 ]}นี่เป็นครั้งเดียวที่ซานตามาเรียมีเที่ยวบินเจ็ตหลักแบบไม่หยุดพักไปยัง LAX และ SFO พร้อมกัน เที่ยวบิน DC-9 สิ้นสุดลงในปี 1976 และเที่ยวบิน F-27 ของ Hughes Airwest ไปยังซานตามาเรียสิ้นสุดลงในปี 1979

สายการบินขนาดเล็กหลายแห่งให้บริการที่สนามบินแห่งนี้ ในปี 1968 สายการบิน Cable Commuter Airlines ใช้เครื่องบินde Havilland Canada DHC-6 Twin Otters บิน ไปยังLAX [ ^{12 ] ต่อ}มา Cable Commuter ได้ควบรวมกิจการกับGolden West Airlinesแต่การให้บริการไปยังซานตามาเรียสิ้นสุดลงในช่วงต้นทศวรรษ 1970 Golden West กลับมาให้บริการที่สนามบินอีกครั้งในช่วงสั้นๆ ในปี 1982 โดยใช้ เครื่องบิน Short 330สายการบิน Apollo Airways (ซึ่งต่อมาเปลี่ยนชื่อเป็น Pacific Coast Airlines) ซึ่งตั้งอยู่ในซานตาบาร์บารา ใช้เครื่องบินHandley Page HP.137 Jetstreamให้บริการไปยังซานตามาเรียในช่วงปลายทศวรรษ 1970

สายการบิน Swift Aire Linesซึ่งตั้งอยู่ที่สนามบิน San Luis Obispo ใกล้เคียง ให้บริการเที่ยวบินไปยังซานตามาเรียตลอดช่วงทศวรรษ 1970 โดยมีเที่ยวบินไปยังลอสแอนเจลิส ซานฟรานซิสโก และซานโฮเซ โดยส่วนใหญ่ใช้เครื่องบิน Fokker F27 Friendship รุ่นใหม่[ 13 ^{]ก่อนหน้า}นี้ Swift Aire ยังเคยให้บริการเที่ยวบินด้วยเครื่องบินNord 262และde Havilland Heronไปยังสนามบินแห่งนี้ และยุติการให้บริการในปี 1981

สายการบินวิงส์เวสต์แอร์ไลน์เริ่มให้บริการในฐานะสายการบินอิสระสำหรับผู้โดยสารประจำเส้นทางในปี 1982 และต่อมาได้เริ่มดำเนินการในชื่ออเมริกันอีเกิลในนามของสายการบินอเมริกันแอร์ไลน์ในปี 1986 สายการบินที่ตั้งอยู่ในซานลุยส์โอบิสโปแห่งนี้ให้บริการเที่ยวบินไปยังลอสแอนเจลิสและซานฟรานซิสโกด้วย เครื่องบิน Beechcraft C99 , Fairchild Swearingen Metroliner , BAe Jetstream 31และSaab 340ซึ่งให้บริการในรูปแบบ เที่ยวบินร่วม ( code sharing ) สำหรับอเมริกันแอร์ไลน์ บริการดังกล่าวได้ยุติลงในปี 1996

สายการบินเวส ต์แอร์ (West Air)เริ่มให้บริการเที่ยวบินในนามของสายการบินยูไนเต็ดแอร์ไลน์ (United Airlines) ในปี 1986 โดยบินไปยังซานฟรานซิสโก และต่อมาไปยังลอสแอนเจลิส เวสต์แอร์ใช้เครื่องบินBAe Jetstream 31และEmbraer EMB-110 Bandeiranteสาย การบินเม ซาแอร์ไลน์ (Mesa Airlines)ซื้อกิจการเวสต์แอร์ในปี 1992 และให้บริการต่อในชื่อยูไนเต็ดเอ็กซ์เพรสจนถึงปี 1997 จากนั้นตั้งแต่ปี 1993 ถึงปี 1995 เมซาได้ดำเนินงานในชื่อแคลแพค (CalPac)โดยใช้เครื่องบิน Beechcraft 1900Cในบริการยูไนเต็ดเอ็กซ์เพรสของตน

สายการบิน SkyWestเริ่มให้บริการเที่ยวบินไปยังซานตามาเรียในปี 1985 เมื่อเข้าซื้อกิจการSun Aire Linesซึ่งเริ่มให้บริการสนามบินแห่งนี้ในปี 1982 ในปี 1986 SkyWest เริ่มทำข้อตกลงร่วมกับWestern Airlinesและเริ่มให้บริการในชื่อ Western Express หนึ่งปีต่อมา Western Airlines ได้ควบรวมกิจการกับDelta Air Linesและเที่ยวบินของ SkyWest จึงเริ่มให้บริการในชื่อDelta Connection สายการบิน นี้ใช้เครื่องบินFairchild Swearingen MetrolinerและEmbraer EMB-120 Brasiliasโดยส่วนใหญ่บินไปยังลอสแอนเจลิส^{[ 14 ]}ในปี 1997 SkyWest เปลี่ยนการให้บริการจาก Delta Connection เป็นUnited ExpressในนามของUnited Airlines (แทนที่ Mesa Airlines) โดยยังคงให้บริการเที่ยวบินตรงไปยังลอสแอนเจลิสโดยใช้เครื่องบิน Embraer EMB-120 Brasilias เที่ยวบินไปยัง LAX ถูกยกเลิกในปี 2015 เพื่อเปลี่ยนไปใช้เที่ยวบินตรงไปยัง SFO โดยใช้เครื่องบินเจ็ตภูมิภาค Canadair อย่างไรก็ตาม SkyWest ซึ่งดำเนินการในชื่อ United Express ได้ยุติการดำเนินงานทั้งหมดที่ซานตามาเรียเมื่อวันที่ 5 ตุลาคม 2559 ^{[ 15 ]}

เครื่องบิน Cessna 208 Caravan ของสายการบิน Mokuleleเข้ามาแทนที่บริการ SkyWest/United Express ไปยังลอสแอนเจลิส ( LAX ) ในปี 2016 Mokulele ได้ย้ายเที่ยวบินไปยังพื้นที่ลอสแอนเจลิสจาก LAX ไปยังสนามบินฮอลลีวูดเบอร์แบงก์แต่ได้ยกเลิกเที่ยวบินไปยังซานตามาเรียในวันที่ 30 พฤศจิกายน 2017 ^{[ 16 ]}

ในช่วงที่การให้บริการสายการบินเฟื่องฟูที่สุด ตั้งแต่ปี 1986 ถึง 1996 ซานตามาเรียได้รับการบริการจากสายการบิน American Eagle, Delta Connection และ United Express พร้อมกัน โดยสายการบินทั้งสามแห่งนี้ให้บริการเที่ยวบินรวมกันมากถึง 22 เที่ยวบินต่อวันไปยังลอสแอนเจลิส รวมถึงเที่ยวบินอีกหลายเที่ยวไปยังซานฟรานซิสโกด้วยเครื่องบินโดยสารแบบเทอร์โบพร็อป ตั้งแต่ปี 1997 จนถึงปี 2006 United Express เป็นสายการบินเดียวที่ให้บริการที่ซานตามาเรีย นับตั้งแต่ United Express ออกจากซานตามาเรียในปี 2016 เมืองนี้ก็ไม่มีบริการจากสายการบินในเครือIATA อีกเลย ^{[ 17 ]}

สายการบิน Allegiant Airเริ่มให้บริการเที่ยวบินไปยังซานตามาเรียในปี 2549 ปัจจุบันสายการบินนี้ให้บริการเที่ยวบินตรงด้วยเครื่องบินแอร์บัส A319และแอร์บัส A320 ไปยังลาสเวกัส สัปดาห์ละสองครั้งในแต่ละเที่ยว ก่อนหน้านี้ Allegiant Air เคยให้บริการเที่ยวบินตรงไปยังฟีนิกซ์ผ่าน สนามบินฟีนิกซ์-เมซาเกตเวย์และพอร์ตแลนด์ รัฐโอเรกอน เมื่อวันที่ 17 พฤศจิกายน 2555 Allegiant Air เคยให้บริการ เที่ยวบินตรงด้วยเครื่องบิน โบอิ้ง 757-200จากซานตามาเรียไปยังโฮโนลูลู สัปดาห์ละครั้ง จนถึงวันที่ 14 สิงหาคม 2556 ^{[ 18 ]}ก่อนหน้านี้ Allegiant ยังเคยให้บริการเที่ยวบินตรงด้วยเครื่องบินแมคดอนเนลล์ ดักลาส MD-80 ไปยังลาสเวกัสและ สนามบินฟีนิกซ์-เมซาเกตเวย์ด้วย

สายการบิน United Expressซึ่งดำเนินการโดยSkyWest Airlinesวางแผนที่จะกลับมาให้บริการอีกครั้งในวันที่ 30 กันยายน 2021 โดยมีเที่ยวบินรายวันไปยังเดนเวอร์และซานฟรานซิสโก ทั้งสองเที่ยวบินมีแผนจะให้บริการด้วย เครื่องบินเจ็ตภูมิภาค Bombardier CRJ100/200เดิมทีการให้บริการมีกำหนดเริ่มต้นในวันที่ 4 มิถุนายน 2020 แต่ถูกเลื่อนออกไปหลายครั้ง

สายการ บิน American Eagleเริ่มให้บริการที่ซานตามาเรียในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2568 โดยมีเที่ยวบินรายวันไปยังฟีนิกซ์-สกายฮาร์เบอร์หลังจากให้บริการที่สนามบินเป็นเวลา 5 เดือน สายการ บิน American Airlinesก็ยุติการให้บริการที่ซานตามาเรียในวันที่ 7 พฤษภาคม พ.ศ. 2569 ^{[ 19 ]}

สนามบินซานตามาเรียทำหน้าที่เป็นฐานเครื่องบิน บรรทุกน้ำ ดับเพลิง สำหรับ หน่วยงานป่าไม้ของสหรัฐอเมริการวมถึงหน่วยงานดับเพลิงของรัฐและท้องถิ่นในแคลิฟอร์เนีย^{[ 22 ]}เครื่องบินบรรทุกน้ำดับเพลิงที่ปฏิบัติการจากสนามบินนี้ ได้แก่ เครื่องบินเจ็ทลำตัวกว้าง McDonnell Douglas DC-10-30ที่ดำเนินการโดย10 Tanker Air Carrier , เครื่องบินเจ็ท McDonnell Douglas MD-87ที่ดำเนินการโดย Erickson Aero Tanker, เครื่องบินเทอร์โบพร็อป Lockheed C-130 HerculesและBoeing 737-300ที่ดำเนินการโดย Coulson Flying Tankers และ เครื่องบินเทอร์โบพ ร็อป Grumman S-2 Tracker (รุ่น S-2T) ที่ดำเนินการโดยกรมป่าไม้และการป้องกันอัคคีภัยแห่งแคลิฟอร์เนีย (CAL FIRE) ^{[ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}